微型樁在基坑支護(hù)中的應(yīng)用

■劉 偉 ■江西省地礦局九0 二地質(zhì)大隊(duì)，江西 南昌 330000

近年來，我國建筑業(yè)的發(fā)展十分迅猛，建筑發(fā)展涉及范圍廣泛，大型地下空間的開發(fā)利用，在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境和狹窄的施工場地基坑的制約下，基坑支護(hù)工程的規(guī)模和深度也越來越大，加強(qiáng)基坑支護(hù)在實(shí)際施工過程中具有重要意義。微型樁，一般是指在70.300mm 樁徑，微型鋼管樁的主要形式，鉆孔灌注樁，樁體主要由壓力注漿，加固材料組成，由于不同類型的巖石和土壤層的滲透性，且施工方便，等。微型鋼管樁和錨噴支護(hù)是某地區(qū)基坑工程的一種獨(dú)特的支護(hù)方式。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)形式彌補(bǔ)了單純噴射混凝土支護(hù)的安全性缺陷，彌補(bǔ)了風(fēng)化巖施工中大直徑樁的不足，成本較高。但目前，在鋼管樁、錨支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中，沒有考慮微鋼管樁的作用，僅作為一種安全儲備。

1 研究目的及意義

通過研究，在基坑工程中，明確了微型樁的支護(hù)機(jī)理和微型樁的受力。建立一個(gè)研究基坑工程在微樁支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中的應(yīng)用模式，同時(shí)，這研究的理論意義在于，它可以幫助我們更清楚地在基坑工程中的作用，基坑工程中的微樁設(shè)計(jì)與計(jì)算模型，可以用來設(shè)計(jì)和計(jì)算模型。同時(shí)，豐富和完善了基坑工程理論。而研究微型樁的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值在于，目前的微樁支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。研究結(jié)論可用于指導(dǎo)工程實(shí)踐，優(yōu)化基坑工程中的微樁。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 微型樁在基坑工程中的應(yīng)用形式

根據(jù)基坑工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，基坑工程中有6 種類型的樁:微型樁與土釘(預(yù)應(yīng)力錨)技術(shù)、微型樁和水泥土攪拌樁技術(shù)的結(jié)合、微樁與內(nèi)支架、微灌注樁和鉆孔灌注樁技術(shù)、微樁技術(shù)的應(yīng)用、基坑周圍敏感建筑的基礎(chǔ)及微型樁群樁的應(yīng)用。

以下是簡要介紹了樁在基坑工程中的應(yīng)用形式:微型樁和土釘(預(yù)應(yīng)力錨)技術(shù)這種應(yīng)用一般是指微樁與土釘或預(yù)應(yīng)力錨索(預(yù)應(yīng)力錨索)技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用。外樁、高壓旋噴樁、水泥土攪拌樁(相對開挖)。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)中的微樁的功能具有超前支護(hù)的功能，同時(shí)具有土釘和預(yù)應(yīng)力錨桿的作用。用于抵抗側(cè)向土壓力。微型樁與預(yù)應(yīng)力錨的結(jié)合，形成了一個(gè)樁錨支護(hù)體系。因?yàn)樾≈睆降臉?，可以穿透各種障礙，特別適用于狹窄、無施工的傳統(tǒng)灌漿樁條件和土壤質(zhì)量較差的地區(qū)。

2.2 微樁與鉆孔灌注樁、灌漿工藝、微樁、灌漿及初始壓力

接頭的地方由密封樁組成，可以抵抗水壓，同時(shí)擋水結(jié)構(gòu)具有防水功能。利用微灌注樁在基坑周邊基坑開挖，作為地基基礎(chǔ)和隔離防護(hù)。利用微樁在基坑周圍的“敏感”建筑物的地基周圍，進(jìn)行在現(xiàn)場加固和隔離保護(hù)，以減少基坑開挖對相應(yīng)建筑物的影響。這些建筑的基本形式是，在淺基礎(chǔ)的前提下，基坑開挖對這些建筑的影響比較大，可作為網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。這些建筑物的地基加固后，就可以減少土壤的壓力，從而改變的建筑影響、維護(hù)基坑邊坡的穩(wěn)定性。

2.3 微型樁的作用機(jī)理

微型樁在基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用可以分為兩類。一類型為主要受力構(gòu)件，在基坑開挖過程中產(chǎn)生的水土壓力;它主要用作加固結(jié)構(gòu)?；庸こ讨械谝活愇吨ёo(hù)機(jī)理及普通支護(hù)樁的作用機(jī)理，即在深基坑周圍的土壓力、地下水壓和深基坑的附加荷載作用下，深基礎(chǔ)樁側(cè)被動土位移影響下的樁底樁底面抗阻的樁體部分主動土壓力。二類微樁的作用機(jī)理是微樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理，目前，微樁在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的作用機(jī)理有以下幾點(diǎn)認(rèn)識。歸結(jié)為以下四點(diǎn):(1)提高土壤的強(qiáng)度和表面強(qiáng)度，增強(qiáng)土壤的自穩(wěn)定性。(2)土壤中的鋼管樁在基坑開挖過程中，可以減小土體的局部壓力，從而減小土體的壓力荷載。基坑水平變形和地表沉降的影響。(3)防止基坑滲漏、管道及要求的升沉問題的出現(xiàn)。(4)協(xié)調(diào)土釘和其他土釘支護(hù)的支護(hù)作用?？梢栽谝欢ǚ秶鷥?nèi)進(jìn)行一系列的壓力灌漿，使土體可以穩(wěn)定。加強(qiáng)、土壤和微型樁、混凝土表面層的穩(wěn)定性等，共同成為一個(gè)整體，以抵抗土壓力，而不是作為外部負(fù)載，主動土壓力減小，支撐結(jié)構(gòu)壓力增大?？关?fù)載能力增大。

微型樁加固原理可以表述為:(1)提高土壤的強(qiáng)度，改善初始應(yīng)力場。(2)減少挖掘瞬時(shí)土壤質(zhì)量的二次應(yīng)力變化。(3)減少斜坡的變形，從而保證基坑的安全。

微型樁加固和護(hù)坡樁的支撐性質(zhì)不同，其原因是:(1)預(yù)支護(hù)微型樁不能直接用于邊坡支護(hù)，由于它的抗彎剛度低，和屈服應(yīng)力小，不可作為常用的護(hù)坡樁來抵抗彎矩。(2)微型樁的保護(hù)作用是通過改善土體的性質(zhì)和初始應(yīng)力狀態(tài)來改善邊坡的穩(wěn)定性。它不是一種直接抵抗地球壓力的斜坡。

3 現(xiàn)有研究存在問題分析

(1)目前，大多數(shù)研究人員認(rèn)為，在基坑開挖過程中的微樁是不會受到影響的時(shí)刻，并在軸向方向壓力在設(shè)計(jì)計(jì)算中不考慮微樁的優(yōu)點(diǎn)。但事實(shí)上，因?yàn)楹苌購臏y量角度研究了微型樁的受力，并從理論上對其進(jìn)行了分析。該方法具有一定的局限性。巖區(qū)微樁的基坑設(shè)計(jì)。在計(jì)算中，如何考慮微鋼管樁的作用是一個(gè)亟待解決的問題。(2)在樁的存在和設(shè)計(jì)參數(shù)的情況下，基坑變形和土壓力的變化有一些文獻(xiàn)將重點(diǎn)放在微樁復(fù)合土釘墻的研究中，對微樁的存在性進(jìn)行了研究。

4 現(xiàn)有的基坑支護(hù)方式簡介

深基坑工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工程系統(tǒng)，在實(shí)際工程中應(yīng)用。深基坑工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、周圍環(huán)境及工程造價(jià)密切相關(guān)。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，需要在保證基坑安全穩(wěn)定的前提下，盡可能地項(xiàng)目成本低，保證企業(yè)最大利潤。一般而言，有一種常見的方式，支持邊坡開挖，土釘(錨)支護(hù)，懸臂樁支護(hù)，樁錨支護(hù)，樁+內(nèi)支撐，地下連續(xù)墻，反向法等。開挖邊坡是基坑支護(hù)最經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的方法之一。地下水位的地下水位較淺層，降水對邊坡的影響不會對鄰近建筑物產(chǎn)生不良影響，較好的基坑穩(wěn)定性，部分或全深度挖掘方法。當(dāng)基坑不具備邊坡條件時(shí)，地下水位較低或外坑有顯著性建筑物或地下管線，地下空間在基坑內(nèi)允許錨或土釘支護(hù)，可用于支護(hù)或噴涂錨支護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)基坑邊坡。地面是良好的和均勻的，和開挖深度在5.15m。土釘支護(hù)可以用來加固土釘，土體不均勻，當(dāng)基坑開挖深度小于18m，它可以用來支持噴錨結(jié)構(gòu)。土釘支護(hù)是一種被動的力量。支護(hù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)土體變形和土釘支護(hù)時(shí)，基坑的變形和位移相對較大。土釘支護(hù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用受到了限制。在土釘支護(hù)的基礎(chǔ)上，增加了一些輔助措施。噴錨支護(hù)基于微型型鋼管樁的增加，形成復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)。由于施工場地狹窄，地質(zhì)條件差，深基坑開挖，或需要嚴(yán)格控制基坑開挖當(dāng)?shù)鼗冃螘r(shí)，應(yīng)采用樁側(cè)的支護(hù)結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)需要占用的基坑。

5 微型樁內(nèi)加強(qiáng)體的設(shè)計(jì)

與其它樁相比，樁徑較小，鉆削空間有限。鋼筋籠的制作與安裝有很大的難度。同時(shí)，鋼筋籠直徑受孔徑限制，其自身的強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度將降低在這種情況下，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，使樁徑越小，可以實(shí)現(xiàn)較大彎矩。樁身強(qiáng)度、強(qiáng)度和剛度。其主要措施包括:加密錨桿排數(shù)，減小最大彎矩樁錨結(jié)構(gòu)對樁的性能有直接的影響。在錨的作用是非常重要的，不僅可以整排樁連接在一起，對樁的位移是有限的，其穩(wěn)定性和可靠性得到保證。同時(shí)，相應(yīng)的實(shí)踐證明，在一定外力作用下，錨栓的數(shù)量和樁的彎矩與彎矩成反比。所以，為了使小樁本身的彎曲強(qiáng)度較小，要充分發(fā)揮效果，它必須通過增加錨的數(shù)量，來減少樁的彎矩，從而保證樁的支護(hù)。

6 結(jié)束語

根據(jù)工程實(shí)踐，對微型樁的支護(hù)是適合施工現(xiàn)場的，基坑不深基坑支護(hù)，施工速度快，噪音小，經(jīng)濟(jì)性更為明顯。所有的，微型樁本身的優(yōu)點(diǎn)，都使其在深基坑支護(hù)工程中廣泛使用，并發(fā)揮著極其重要的作用。施工人員應(yīng)根據(jù)工程的特點(diǎn)多注意微型樁的合理的布局和應(yīng)用范圍，充分發(fā)揮微樁的優(yōu)勢，保證微樁的有效使用，促進(jìn)工程建設(shè)發(fā)展。

［1］賈立宏.微型樁預(yù)支護(hù)下的土釘墻支護(hù)方法［J］.建筑施工，2011.

［2］建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94 -2008.

［3］佟世祥.灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)［J］.施工技術(shù)，2004，33(1).